Pt-Ir系掺杂Zr,Mo,Y对合金相性能的影响

在Pt-Ir系中分别加入Zr、Mo、Y三种元素,研究稀有金属元素的加入对Pt-Ir系组织结构及力学和电学性能的影响。合金相在真空高频炉中熔炼。用X射线衍射仪和金相显微镜对合金相的显微组织和结构进行分析,用电桥、涡流导电仪测量合金相的电阻率,用拉力试验机测量合金相的力学性能。结果表明:稀有金属元素的加入可以有效地细化合金相的显微组织,并且提高合金相的熔点、密度、力学性能和电阻率,但是合金相的加工性能有所降低。     

Pt-Ir-M(Y, Zr, Mo)系相结构形成热力学的计算研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了Pt-Ir-M(M=Mo, Y, Zr)合金中可能存在的各种合金相,讨论其合金相的稳定性。结果表明,在同等添加量下,Mo元素的相结构最为稳定。Pt-Ir-Mo系合金中,反应最容易发生的且生成的合金相也最为稳定的是IrMo3,Pt-Ir-Y系和Pt-Ir-Zr系合金中,则分别是Ir2Y和Ir3Zr合金相最为稳定。     

Ag-GNPs 新型电接触材料的制备及其电接触行为

为阐明Ag-GNPs新型电接触材料的电弧侵蚀行为,采用粉末冶金技术制备了石墨烯纳米片质量分数为0.5%~2.0%的Ag-GNPs新型电接触材料,研究了Ag-GNPs材料的微观结构、密度、电导率,分析了材料电弧侵蚀后的质量损耗、表面形貌,探讨了材料的电弧侵蚀机制。实验结果表明,高含量的GNPs降低Ag-GNPs材料的密度和导电率,但可显著增加其力学性能。GNPs的密度与含量对熔池表面元素再分布有重要影响。高含量的GNPs更容易团聚和降低Ag-GNPs材料的电接触性能,特别是当Ag-GNPs材料中GNPs含量超过1.5%。GNPs含量为1.5%的Ag-GNPs电接触材料具有最佳的抗电弧侵蚀性能,DC 25/15A条件下电弧侵蚀后其质量损耗最低、侵蚀坑最浅。     

钯的反演势的构建与研究

以面心立方金属钯为研究对象,基于第一性原理中的局域密度近似理论(LDA),计算了不同晶格长度下的原子间内聚能并得到其原子内聚能曲线.通过陈-莫比乌斯晶格反演势理论,得到了精确的反演对势曲线.采用不同势函数对该曲线拟合,通过对拟合效果的对比和分析,提出了全局精度较高的双指数型势函数.同时,分别采用第一性原理方法,原子嵌入势(EAM)方法和反演势数据计算了钯的声子谱.比较声子谱曲线发现,曲线的变化趋势是相似的,说明反演势可以合理的反应原子间相互作用.并且反演势方法所需的计算时间明显少于EAM势方法,说明反演势方法在计算量上有明显优势.最后,计算了金属钯的热膨胀系数,弹性模量和格林乃森常数等物理量.计算结果与实验数据基本符合,表明构建的钯的反演势是准确有效的.     

Au-Pd-M(M=Mo,Y,Zr)合金相结构稳定性的模拟计算研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算了Au-Pd-M(M=Mo,Y,Zr)合金中可能存在的各种合金相的结合能与生成焓,讨论了合金相的稳定性。结果表明,Au-Pd-M固溶体中,添加质量比为1%的Mo元素形成的固溶体,其结合能与生成焓是Au-Pd-M(M=Mo,Y,Zr)系固溶体中最低的。Au-Pd-Y系合金中最为稳定的中间相是YPd3。Au-Pd-Zr系合金中,形成PdZr2的反应最容易发生,生成的合金相也是最为稳定的,其次是AuZr3。     

退火温度对银包铜丝材界面和力学性能的影响

采用固液浇注和拉拔制备了银包铜复合细丝,研究了不同退火温度对界面及力学性能的影响、反复弯曲载荷条件下材料结合性能与材料硬度及界面区域微观组织的变化规律。利用光学显微镜、扫描电镜和X射线能量色散谱,研究了界面区域的微观形貌、元素分布与界面结合性能的关系。结果表明:两侧沿界面扩散区域其宽度随退火温度升高而增加。在400~500℃,保温60 min真空热处理,界面具有良好的结合性能。     

Ag-Cu合金凝固微观组织模拟数学模型

针对Ag-Cu合金在凝固微观组织模拟研究中的不足,研究基于CA(Cellular Automaton)法与宏观传输现象中的温度场、浓度场和流动场耦合,建立了Ag-Cu合金凝固微观组织模拟的宏/微观数学模型.介绍了CA法宏观网格的划分和微观单元温度的确定,以及形核长大过程的计算流程和采用等价比热法处理凝固潜热的方法.     

Ag-Zr-Y体系相平衡的实验测定与热力学计算（英文）

利用XRD、SEM-EDS技术研究Ag-Zr-Y体系在800、600和500℃的相平衡。测定Y在Ag₂Zr和AgZr相以及Zr在Ag₅₁Y₁₄、Ag₂Y和AgY相中的溶解度。在这些相图的等温截面中未发现三元化合物的存在。根据本研究和文献报道的实验数据,采用CALPHAD相图计算方法对Ag-Zr-Y体系进行热力学评估。采用置换溶液模型描述熔体相以及亚点阵模型描述二元化合物。通过优化得到一套自洽且能准确描述Ag-Zr-Y体系的热力学参数。计算几个代表性的等温截面和液相面投影图,并构筑Ag-Zr-Y体系的希尔反应图。计算结果与实验数据相吻合。     

RhZr2电子结构和弹性性质的第一性原理

通过基于密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)的第一性原理(First Principles),分别应用广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)平面波超软赝势法,计算四方晶相RhZr2基态的电子结构和弹性系数矩阵。对四方晶相结构的RhZr2进行几何优化,对其能带结构、总态密度和分态密度以及差分电荷密度进行研究,并计算RhZr2晶体的原胞总能量与形成焓。计算得到RhZr2的弹性系数C11、C12、C13、C33、C44、C66分别为195.38、176.80、109.00、235.65、11.12、24.51GPa,体积模量为156.92(±2.22)GPa,在[100]、[010]和[001]方向上的杨氏模量分别为34.77、34.77、171.80GPa,切变模量Gxy、Gzx、Gzy分别为24.79、14.57、19.68GPa。     

纯银触头熔桥行为高速摄像研究

采用自主设计的电接触-高速摄像试验系统,在直流单分断模式下对纯银触头在电接触过程中所发生的熔桥行为进行观测,从而在不同的电流条件下对电接触过程中熔桥的形貌尺寸进行研究,同时通过SEM对电接触熔桥行为作用后纯银触头的表面进行形貌分析。结果表明,在DC 10 V(8~20 A)条件下,纯银触头在电接触过程中形成的熔桥有圆柱型和哑铃型2种形貌,并且其尺寸为微米级;熔桥的直径和长度都随电流的增大而呈现出先减小后增大的趋势,10~15 A范围内纯银触头在电接触过程中不易形成熔桥,电接触过程中电弧可能先于熔桥而产生,并且熔桥和电弧现象可以同时存在。